桩基础课程设计模板Word格式文档下载.docx
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2、建筑物场地资料
建建筑物场地地势平坦，相差高度不足1m。
根据市地震小区划分规定，该建筑物地震烈度按6度设防。
场地地下水类型为潜水，地下水位离地表1.5米，丰水期会上升，但根据已有资料，该场地地下水对混凝土没有腐蚀性。
建筑地基的土层分布情况及各土层物理、力学指标见下表：
地基各土层物理，力学指标
土层
编号
土层名称
土层标高
（m）
fak
（kPa）
Qpk
qsk
A
表土
-0.65
-
B
软可塑粉质粘土
-2.4
19.3
1.1
30
0.75
7.73
6.5
119
25
C
软塑粘土
-4.9
18.5
36.7
0.9
14.0
4.0
80
D
流塑淤泥质粘土
-9.7
18.3
1.15
34.9
9.0
3.5
70
22
E
软塑粉土
-12.95
18.6
0.97
33.5
0.8
4.6
7.2
120
700
23
F
同硬度软塑粉土
19.4
0.91
24.9
0.25
8.0
7.7
190
1600
50
二.、选择桩型、桩端持力层、承台埋深
1、选择桩型
因为柱底荷载大，不宜采用筏基础。
根据施工场地、地基条件以及场地周围环境条件，选择桩基础。
因转孔灌注桩泥水排泄不便，为减少对周围环境污染，所以采用静压预制桩，这样可以较好的保证桩身质量，并在较短的施工工期完成沉桩任务，同时，当地的施工技术力量、施工设备以及材料供应也为采用静压桩提供可能性。
2、选择桩的几何尺寸以及承台埋深
依据地基土的分布，第3层是软塑粘土，且比较薄，第4层是流塑淤泥质粘土，第5层是软塑粉土约为4.2m厚，第6层是与地5层同硬度软塑粉土，所以第6层是比较适合的桩端持力层。
桩端全断面进入持力层4m（>
2d），桩顶进入承台100mm，桩尖取0.15m，由于第1层厚0.3m，地下水位为离地表1.5m,为了使地下水对承台没有影响，所以选择承台底进入第2层土0.9m，即承台埋深为1.2m，桩长h即为
h=0.65+1.75+2.5+4.8+3.25+4-1.2+0.1+0.5=14.05m
桩截面尺寸选用：
由于经验关系建议：
楼层<
10时,桩边长取300～400,400mm×
400mm，右图为桩基及土层分布示意图。
3、确定单桩极限承载力标准值
桩端的竖向极限承载力标准值的计算公式
Ra=Quk/2
Up――桩身截面周长，m。
――桩穿过第i层土的厚度。
――桩身横截面积，扩底桩为桩底水平投影面积，
，
按静力触探法确定单桩竖向极限承载力标准值：
=700x0.4x0.4+0.4x4x（25x1.2+30x2.5+22x4.8+23x3.25+50x4）
=888.56KN
Ra=Quk/2=848.56/2=444.28KN
假定桩截面配筋率为0.9%；
Ra=ψcfcAps+0.9f，yA，s=0.85x14.3x0.4²
+0.9x210x0.09x0.4²
=4666.4KN；
故取Ra=444.28KN。
4、确定桩数和承台底面尺寸
初选取承台底面为3.6mx3.6m，桩中心距1300mm>
3d=1200mm。
G=3.62x1.2x20=311KN
n>
μ（Fk+Gk）/Ra=1.1x（2790+311）/444.28=7.68
鉴于持力层性状，保险起见，增加一根桩，
取n=9根。
桩平面布置图及剖面图：
九桩桩基础
三、承载力验算
承台及桩身混凝土强度等级均采用C30，桩身保护层厚度取50mm。
1、桩基竖向承载力验算
1）轴心受压时：
Qk=（Fk+Gk）/9=（2790+311）/9=344.6KN<
Ra=444.28KN,故满足要求。
2）偏心受压时：
Nk=
=344.6
41=
R=Ra+
ηcfak=Ac=444.28+
x0.32x116.2x1.44=491.4KN
Nk<
R:
344.6KN<
491.4KN;
Nkmax<
1.2R:
385.6KN<
589.7KN。
故满足要求。
3）单桩水平力设计值验算：
b0=1.5b+0.5=1.5x0.4+0.5=1.1m
hm=2x（d+1）=2x（0.4+1）=2.8m
m=
=11.65MN/m2
α=
=
=3.0
αh=3.0x14.05=42.15m>
4.0m,αh=4.0m,νx=2.441;
RHa=0.75
α3EIx0a/νx=
=4.5KN
Hik=
=20/9=2.22<
4.5KN。
2、软弱下卧层验算
不存在软弱下卧层，所以不进行验算。
3、桩基沉降验算
本设计的建筑属于丙级建筑，所选持力层较为合理，所以不进行验算。
4、桩基负摩阻力验算
由于地基土层都比较均匀且，建筑属于丙级建筑，沉降不明显，所以这里不进行负摩阻力的验算。
5、桩身结构验算
1）配筋验算
前面已经验算，0.9%的配筋提供，足够保证。
根据构造选择桩身钢筋：
打入式预制桩最小配筋率为0.8%，已假定截面配筋率为
0.9%。
As=ρhb=0.009x400x400=1440mm2
选配4
22=1520mm2
箍筋：
中间段ф6@200，桩顶和桩尖加密ф6@50，其余采用ф6@100。
2）起吊验算
按2点起吊验算，桩长14.05m，
MA=MB=MAB=0.0214ql2
=0.0214x24x14.052
=101.4KN.m
抗弯验算：
As=1520mm2，ρ=0.9%，得ξ=ρ
=0.009x300/（1x14.3）=0.189
M=α1fcbh
ξ（1-0.5ξ）
=1.0x14.3x400x3602x0.189（1+0.5x0.189）
=153.35KN.m
M>
1.35MA=136.9KN.m,故配筋满足起吊要求。
四、承台设计
承台有效高度为900mm，
1）受弯计算,单桩净反力N=Fk/9=310KN
桩基承台的弯矩设计值：
Mx=
=310x1.125x3=1046.25KN.m
My=
=310x1.1x3=1023KN.m
2）承台配筋（rs=0.9）
Asy=
=1046.25x106/（0.9x210x900）=6151mm2
选配ф20@150，As=7540.8mm2
Asx=
=1023x106/（0.9x210x900）=6014mm2
选配ф20@150，As=7540.8mm2，且按构造配置箍筋。
3）冲切验算
单桩净反力：
N=Fk/9=310KN,
a0x=0.925m>
h0，故a0x取h0=0.9m;
a0y=0.9m
冲跨比：
λ0x=a0x/h0=0.9/0.9=1;
λ0y=a0y/h0=0.9/0.9=1
冲切系数：
β0x=β0y=0.72/（λ0x+0.2）=0.72/（1+0.2）=0.6
r0F1=2[β0x（bc+a0y）+β0y（ha+a0x）]fth0
=2x[0.6x（0.35+0.925）+0.6x（0.4+0.9）]x1.43x0.9
=3977KN>
Fi=Fk-
=2790-3x310=1860KN
作用在冲切破坏锥体上相应荷载效应基本组合冲切设计值：
=2790-3x310=1860KN，故抗冲切满足要求。
4）受剪计算
λ0x=ax/h0=09/0.9=1<
3；
λ0y=ay/h0=0.925/0.9=1.03<
3
故取λ0x=λ0y=3。
剪切系数：
β0x=β0y=
=0.027
Vmax=385.6KN
Vu=βfcb0h0=0.027x14.3x3.6x0.9=1251KN>
Vmax
故受剪承载能力满足。
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